1、2022-11-13一.有机高分子材料的分类根据来源不同可将有机高分子材料分为天然有机高分子材料和合成有机高分子材料。天然有机高分子材料：如棉花、羊毛、天然橡胶等。合成有机高分子材料：如塑料、合成纤维、合成橡胶、黏合剂、涂料等。能源 信息和材料是现代社会发展的三大支柱！低分子1000以下（准确值），高分子104106（平均值）。高分子化合物由若干个重复的结构单元组成。小分子没有重复结构单元。各方面性质差别较大。1、相对分子质量的大小不同：2、基本结构不同：3、物理、化学性质不同：1869年美国人JohnWesleyHyatt把硝化纤维、樟脑和乙醇的混合物在高压下共热，制造出了第一种人工合成塑料
2、“赛璐珞”。1887年法国人CountHilairedeChardonnet用硝化纤维素的溶液进行纺丝，制得了第一种人造丝。1909年美国人LeoBaekeland用苯酚与甲醛反应制造出第一种完全人工合成的塑料酚醛树酯。1920年德国人H.Staudinger发表了“关于聚合反应”的论文获得了1953年度诺贝尔化学奖，被公认为高分子科学的始祖。1956年Szwarc提出活性聚合概念。高分子进入分子设计时代。1970年以后高分子合成新技术不断涌现，高分子新材料层出不穷。合成高分子材料发展史1.塑料（塑料是塑料是聚合物聚合物，相对分子质量大。由，相对分子质量大。由单体单体通过通过聚合反应聚合反应制
3、得制得的。）的。）(1)组成主要成分:合成树脂。如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、酚醛树脂等。特定作用的添加剂:提高塑性的增塑剂,防止塑料老化的防老剂,增强材料,着色剂等。(2)性能:强度高、密度小、耐腐蚀、易加工。是良好的电绝缘材料。是良好的电绝缘材料。名称用途聚乙烯（PE）可制成食品包装袋聚氯乙烯（PVC）电线的绝缘层，管道等聚苯乙烯（PS）泡沫包装材料，绝缘材料聚四氟乙烯（PTFE）制实验仪器、化工用品聚丙烯（PP）制管材，包装材料有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)（PMMA）制飞机和车辆的风挡，光学仪器等脲醛塑料(电玉)（UF）制电器开关，插座（3）分类分类热塑性塑料热塑性塑料(聚乙烯聚乙烯,聚氯
4、乙烯聚氯乙烯,聚丙烯等聚丙烯等)特性：特性：受热时软化并可熔化成流动受热时软化并可熔化成流动的液体，冷却后变成固体，加热后的液体，冷却后变成固体，加热后又熔化，可反复加工，多次使用又熔化，可反复加工，多次使用热固性塑料热固性塑料（酚醛塑料）（酚醛塑料）特性：特性：在制造过程中受热时能变软塑在制造过程中受热时能变软塑成一定的形状，但加工成型后就不会成一定的形状，但加工成型后就不会受热熔化受热熔化 热塑性塑料固态时的线型结构热塑性塑料固态时的线型结构热固性塑料硬化后的体型网状结构热固性塑料硬化后的体型网状结构 形成之初也是长链，受热软化，塑造形成之初也是长链，受热软化，塑造成一定形状。再次受热时，
5、链与链间会成一定形状。再次受热时，链与链间会形成共价键，产生一些交联，形成形成共价键，产生一些交联，形成体型体型网状结构网状结构，硬化定型。再受热时，链状，硬化定型。再受热时，链状分子的滑动受到限制，因此不会熔化。分子的滑动受到限制，因此不会熔化。具有长链状的具有长链状的线型结构线型结构。长链间以。长链间以分分子间作用力结合子间作用力结合在一起。受热时，长链在一起。受热时，长链加快振动，分子间作用力减弱，加快振动，分子间作用力减弱，易滑动易滑动；冷却时，长链所含能量降低，彼此间距冷却时，长链所含能量降低，彼此间距离拉近，相互引力增强，会重新硬化。离拉近，相互引力增强，会重新硬化。热塑性塑料热塑
6、性塑料热固性塑料热固性塑料（4）生生活中的塑料活中的塑料聚丙烯聚丙烯(PP)聚氯乙稀（聚氯乙稀（PVC）聚乙烯（聚乙烯（PE)聚苯乙烯（聚苯乙烯（PS)PS)聚甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA(PMMA)脲醛塑料（电玉）脲醛塑料（电玉）聚四氟乙烯（聚四氟乙烯（PTFE)PTFE)（4）生生活中的塑料活中的塑料【思考】合成材料的大量使用为人类生活生产带来便利的同时也产生了许多新的环境问题。(1)观察图片,思考造成“白色污染”的原因是什么?提示:塑料制品的大量使用。(2)思考怎样解决“白色污染”问题?提示:减少塑料制品的使用;废弃塑料资源化(就是回收废旧塑料,作为资源,加以开发和利用);开
7、发新型的可降解塑料。美丽的“水立方”(Water Cube)设计灵感来自有机细胞的天然图案以及肥皂泡的形成。在这个中心的蓝色气泡墙之内,钢结构的基本单位是一个由12个正五边形和2个正六边形所组成的几何细胞。覆盖这个框架的是半透明的气泡,称为PTFE膜(聚四氟乙烯),它能为场馆带来更多的自然光。下列说法不正确的是()A.PTFE可以使溴水褪色 B.PTFE是通过加聚反应合成的C.PTFE的单体是CF2CF2 D.PTFE化学稳定性,耐酸、碱性良好【解析】聚四氟乙烯的结构单元为CF2CF2,因此可知它是由单体CF2CF2通过加聚反应合成的,故B、C正确,聚四氟乙烯中无不饱和键,不能使溴水褪色。A
8、A我国制订的塑料包装制品回收标志示例我国制订的塑料包装制品回收标志示例 回收废弃塑料是非常重要的，因为塑料回回收废弃塑料是非常重要的，因为塑料回收不仅可以减少废弃塑料的数量，而且节约资收不仅可以减少废弃塑料的数量，而且节约资源。但塑料的分类是回收和再利用的一大障碍，源。但塑料的分类是回收和再利用的一大障碍，这是因为不同种类的塑料，其再利用的途径是这是因为不同种类的塑料，其再利用的途径是不同的。为了解决这个困难，一些国家已经开不同的。为了解决这个困难，一些国家已经开始在塑料制品上印刷或模压所用材料种类的标始在塑料制品上印刷或模压所用材料种类的标志。右图就是塑料包装制品回收标志示例。志。右图就是塑
9、料包装制品回收标志示例。橡胶的来源橡胶的来源 森林中有一种高大的乔木，叫森林中有一种高大的乔木，叫作作“三叶树三叶树”。如果用小刀在它的。如果用小刀在它的树皮上割开一个小口子，便会有牛树皮上割开一个小口子，便会有牛奶似的树汁流淌出来。这种树汁，奶似的树汁流淌出来。这种树汁，就是今天人们所熟悉的橡胶的最初就是今天人们所熟悉的橡胶的最初来源。在印第安人的土语中，来源。在印第安人的土语中，“橡橡胶胶”就是就是“树木的眼泪树木的眼泪”的意思。的意思。(1)橡胶是一类具有高弹性的高分子材料,是制造汽车、飞机轮胎和各种密封材料的必需原料。天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯,结构简式为 。其单体为_;天然橡胶分
10、子中含有碳碳双键,易发生氧化反应。橡胶天然橡胶合成橡胶耐热、耐酸；碱腐蚀耐热、耐酸；碱腐蚀通用橡胶丁苯橡胶顺丁橡胶氯丁橡胶特种橡胶氟橡胶硅橡胶耐高温、严寒耐高温、严寒(3)合成橡胶原料:以石油、天然气中的二烯烃和烯烃为原料。性能:具有高弹性、绝缘性、气密性、耐高温或耐低温等性能。合成橡胶【思考】天然橡胶容易老化,但经过硫化工艺后的橡胶不仅抗老化,而且具有较高的强度、韧性、良好的弹性和化学稳定性等。(1)天然橡胶为何容易老化?橡胶在加工过程中要加入硫黄等硫化剂进行硫化,其目的是什么?提示:天然橡胶含有双键,易发生加成反应且易被氧化,所以易老化。硫化剂的作用是打开橡胶分子中的双键,以SS键将线型结
11、构连接成为网状结构,得到化学稳定性好且既有弹性又有强度的橡胶。(2)实验室盛哪些药品的试剂瓶的瓶塞不能用橡胶塞?提示:实验室中盛放KMnO4溶液、浓硝酸、液溴、汽油、苯、四氯化碳等药品的试剂瓶的瓶塞不能用橡胶塞。橡胶的硫化橡胶的硫化 橡胶未硫化以前，单个分子间没有产生交联，因此缺橡胶未硫化以前，单个分子间没有产生交联，因此缺乏良好的物理机械性能，实用价值不大。当橡胶配以硫化剂经乏良好的物理机械性能，实用价值不大。当橡胶配以硫化剂经过硫化过硫化(交联交联)以后，使线型橡胶分子之间通过硫桥交联起来，以后，使线型橡胶分子之间通过硫桥交联起来，形成体型结构，从而使性能大大改善，尤其是橡胶的强度、弹形成
12、体型结构，从而使性能大大改善，尤其是橡胶的强度、弹性、硬度、拉伸强度等一系列物理机械性能都会大幅度提高，性、硬度、拉伸强度等一系列物理机械性能都会大幅度提高，成为具有宝贵价值的硫化橡胶。成为具有宝贵价值的硫化橡胶。合成橡胶与天然橡胶相比，具有高弹性，绝缘性、耐合成橡胶与天然橡胶相比，具有高弹性，绝缘性、耐油和耐高温等性能，因而广泛应用于工农业、国防、交通油和耐高温等性能，因而广泛应用于工农业、国防、交通及日常生活中。及日常生活中。天然纤维棉花羊毛蚕丝麻化学纤维再生纤维：用化学方法将农林产品中的纤维素、蛋白质等天然高分子加工成粘胶纤维、大豆蛋白纤维等。合成纤维：以石油、天然气和煤等为原料制成有机
13、小分子单体，再经聚合反应生产合成纤维。（六大纶：涤纶、锦纶、腈纶、丙纶、氯纶、芳纶）纤维天然纤维化学纤维动物纤维羊毛、蚕丝等植物纤维棉花、麻等再生纤维-黏胶纤维、大豆蛋白纤维等合成纤维丙纶（聚丙烯纤维）氯纶（聚氯乙烯纤维）腈纶（聚丙烯腈纤维）涤纶（聚对苯二甲酸乙二脂纤维）锦纶、芳纶（聚酰胺纤维）(2)合成纤维的性质和用途性质:合成纤维具有强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀、不易虫蛀等优良性能。用途:制作衣物、绳索、渔网、工业用滤布和飞机、船舶的结构材料等。几种纤维的性质几种纤维的性质常见的天然纤维、化学纤维的化学组成和主要性能常见的天然纤维、化学纤维的化学组成和主要性能 如果服装面料是由一种纤维
14、材料制成的，如果服装面料是由一种纤维材料制成的，则用则用“纯纯X X”或或“100100X X”来表示。如来表示。如“纯纯棉棉”“”“纯毛纯毛”或或“100100棉棉”“”“100100毛毛”；如果服装是由两种或两种以上的纤维制成如果服装是由两种或两种以上的纤维制成的，标签上应注明每种纤维种类的含量，的，标签上应注明每种纤维种类的含量，如如“涤纶涤纶2020棉棉8080”等。等。三、黏合剂和涂料黏合剂和涂料黏合剂又称胶黏剂，日常生活中常用的船舶、车辆，以及家电、家具的保护和装覆糊、胶水就是最普通的黏合剂。黏合剂根饰。特种涂料在化工、航空等领域具有重要据来源可分为天然黏合剂和合成黏合剂。人们的用
15、途。很早就使用动物的皮或鱼镖熬胶，用于黏结木材。合成黏合剂的黏结力强，性能优异，得到了广泛的应用。近几十年来，汽车、电子等行业的发展对黏合剂的性能提出了更高的要求，一系列具有耐高温、耐低温、导电、导磁和导热等性能的特种黏合剂相继问世。涂料是一类含有机高分子的混合液或粉末，能在物体表面形成附着坚固的涂膜，油漆就是一种常见的涂料。涂料可用于建筑、船舶、车辆，以及家电、家具的保护和装饰。特种涂料在化工、航空等领域具有重要的用途。思考与讨论 请利用图示或表格等形式，对学过的常见的材料进行归纳和分类，并注明其性能特点和主要用途。有机高分子材料塑料橡胶纤维黏合剂涂料天然橡胶合成橡胶特种橡胶天然纤维化学纤维
16、动物纤维植物纤维再生纤维、黏胶纤维合成纤维丙纶芳纶氯纶锦纶腈纶涤纶热固性塑料热塑性塑料天然黏合剂合成黏合剂特种黏合剂涂料特种涂料思考与讨论 有机高分子材料塑料橡胶纤维黏合剂涂料天然橡胶合成橡胶特种橡胶天然纤维化学纤维动物纤维植物纤维再生纤维、黏胶纤维合成纤维丙纶芳纶氯纶锦纶腈纶涤纶热固性塑料热塑性塑料天然黏合剂合成黏合剂特种黏合剂涂料特种涂料强度高、密度小、耐腐蚀、易加工 硫化橡胶：更好强度、弹性、韧性、和化学稳定性强度好、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀、不易虫蛀 黏结力强，性能优异；特种：耐高温、耐低温、导电、导热和导磁涂膜坚固（聚乙烯）可制成薄膜，用于食品、药物的包装材料，以及日用品、绝缘材料
17、制造汽车、飞机轮胎和各种密封材料的原料；航空航天和国际等穿着、制成绳索、渔网、工业滤布，以及飞机、船舶的结构材料等 黏结材料：用于汽车、电子等行业用于建筑、船舶、车辆、以及家电、家珍的保护和装饰；特种的用于化工、航空等性能用途分类(1)有机高分子材料是一类结构非常复杂的有机物()提示有机高分子材料虽然相对分子质量很大，但一般结构简单，是由很多重复的链节构成。(2)真丝、塑料和涤纶都是合成高分子材料()提示真丝是天然高分子材料，塑料和涤纶是合成高分子材料。(3)有机高分子材料是混合物()提示有机高分子材料是由很多重复的链节构成，聚合度n不同，故为混合物。1.判断正误(4)乙烯和聚乙烯都能使溴的C
18、Cl4溶液褪色()提示聚乙烯结构为CH2CH2，链节中不存在碳碳双键，不能使溴的CCl4溶液褪色。(5)橡胶硫化发生的是物理变化()提示橡胶硫化是线型高分子链之间通过硫原子形成化学键产生交联，形成网状结构，发生的是化学变化。(6)以石油、煤、天然气为原料可以生产某些有机高分子材料()提示以石油、天然气和煤为原料制成有机高分子单体，再聚合生成塑料、合成纤维等有机高分子材料。2.对于某化合成的材料对于某化合成的材料(如塑料制品如塑料制品)废弃物的处理方法废弃物的处理方法中正确的是中正确的是()A将废弃物混在垃圾中填埋在土壤中将废弃物混在垃圾中填埋在土壤中B将废弃物焚烧将废弃物焚烧C将废弃物用化学方
19、法加工成涂料或汽油将废弃物用化学方法加工成涂料或汽油D将废弃物倾倒在海洋中将废弃物倾倒在海洋中C解析解析废弃物的再回收利用是最好的处理方法。3.下列说法正确的是下列说法正确的是()A合成纤维和再生纤维统称为化学纤维合成纤维和再生纤维统称为化学纤维B天然纤维是不能被加工处理的天然纤维是不能被加工处理的C涤纶燃烧时有烧焦羽毛的气味涤纶燃烧时有烧焦羽毛的气味D合成纤维一般是通过缩聚反应制得的，如氯纶合成纤维一般是通过缩聚反应制得的，如氯纶A解析解析天然纤维再加工处理可得到再生纤维，B错误；蛋白质燃烧时有烧焦羽毛气味，C错误；氯纶是聚氯乙烯纤维，是经过加聚反应制得的，D错误。4.高分子材料与一般金属材
20、料相比，高分子材料与一般金属材料相比，优越性是优越性是()A强度大强度大 B电绝缘性能好电绝缘性能好 C不耐化学腐蚀不耐化学腐蚀 D不耐热不耐热 B解析解析金属都是电的良导体。5.下列一些报道中，你认为科学的是下列一些报道中，你认为科学的是()A疏通煤气管道，充入氩气引起爆炸疏通煤气管道，充入氩气引起爆炸B新粉刷过石灰浆的墙壁释放出新粉刷过石灰浆的墙壁释放出CO2使一些老人窒息而死使一些老人窒息而死C有易燃易爆的工作场所，严禁穿化纤类衣服有易燃易爆的工作场所，严禁穿化纤类衣服D本饮料是纯天然饮品，绝对不含任何化学物质本饮料是纯天然饮品，绝对不含任何化学物质 C解析解析充入惰性气体不会引起爆炸，
21、A错误；新粉刷过石灰浆的墙壁会吸收CO2，Ca(OH)2CO2=CaCO3H2O，不会放出CO2，B错误；化纤类衣服燃烧后会熔化并黏在身上，给人造成更大伤害，C正确。不含任何化学物质是不可能的，H2O就是一种，D错误。6.塑料废弃物的危害有塑料废弃物的危害有难以分解，破坏土壤结构，难以分解，破坏土壤结构，影响植物生长；影响植物生长；污染海洋；污染海洋；危及海洋生物的生存；危及海洋生物的生存；造成海难事件；造成海难事件；破坏环境卫生，污染地下水破坏环境卫生，污染地下水()A BC D A7.下列物质一定不是天然高分子的是下列物质一定不是天然高分子的是()A橡胶橡胶 B蛋白质蛋白质 C尼龙尼龙 D
22、纤维素纤维素 C解析解析天然橡胶、蛋白质、天然纤维素都属于天然高分子化合物，只有尼龙自然界中不存在，属于合成高分子化合物。8.下列各物质属于高分子化合物的是下列各物质属于高分子化合物的是()A葡萄糖葡萄糖 B硬脂酸甘油酯硬脂酸甘油酯CTNT D酶酶D解析解析高分子化合物一般指的是相对分子质量10000的化合物，故A、B、C错误；绝大多数酶是蛋白质，属于天然高分子化合物。9.下列有关高分子化合物的叙述正确的是下列有关高分子化合物的叙述正确的是()A高分子化合物极难溶解高分子化合物极难溶解B高分子化合物依靠分子间作用力结合，材料强度较小高分子化合物依靠分子间作用力结合，材料强度较小C高分子均为长链
23、状分子高分子均为长链状分子D高分子材料均为混合物高分子材料均为混合物 D10.人们在日常生活中大量使用各种高分子材料，下列说法中正确的是()A.天然橡胶易溶于水B.羊毛是合成高分子化合物C.聚乙烯塑料是天然高分子材料D.聚氯乙烯塑料会造成“白色污染”解析聚氯乙烯塑料在自然界中难以降解会造成“白色污染”，天然橡胶、羊毛和聚乙烯塑料都是高分子材料，难溶于水，羊毛是天然的，而聚乙烯塑料是合成的高分子材料，综上所述，选择D项。D 每种材料都有它的优缺点：金属材料强度大，但易受腐蚀；陶每种材料都有它的优缺点：金属材料强度大，但易受腐蚀；陶瓷材料耐高温，但脆性大；合成材料密度小，但不耐高温等。但瓷材料耐高
24、温，但脆性大；合成材料密度小，但不耐高温等。但航天材料需要强度大、耐高温、密度小的材料，海洋工程需要耐航天材料需要强度大、耐高温、密度小的材料，海洋工程需要耐高压、耐腐蚀的材料。怎样才能获得这些特殊材料呢？高压、耐腐蚀的材料。怎样才能获得这些特殊材料呢？途径：途径：一、一、在原有材料的基础上发展创新，发挥其优势，努力克服其在原有材料的基础上发展创新，发挥其优势，努力克服其不足。例如，研制一些不足。例如，研制一些新型新型的合金、陶瓷和合成材料的合金、陶瓷和合成材料二、二、将不同性能的材料组合起来，使各组分材料在性能上进行将不同性能的材料组合起来，使各组分材料在性能上进行互补，同时产生某些特殊性能
25、互补，同时产生某些特殊性能-制成制成复合材料复合材料。复合材料复合材料两种或两种以上高分子材料组合成的一种新型材料两种或两种以上高分子材料组合成的一种新型材料玻璃钢（即玻璃纤维增强塑料）玻璃钢（即玻璃纤维增强塑料）将玻璃熔化并迅速拉成细丝，得到异常柔软的将玻璃熔化并迅速拉成细丝，得到异常柔软的玻璃纤维玻璃纤维再将玻璃纤维加到再将玻璃纤维加到合成树脂合成树脂中中制得的制得的性能：性能：强度达到某些合金钢的水平，耐化学腐蚀性、电绝缘性和易加工性能，具有较强度达到某些合金钢的水平，耐化学腐蚀性、电绝缘性和易加工性能，具有较好的韧性。好的韧性。应用应用：汽车车身、火车车箱和船体以及印刷电路板。汽车车身
26、、火车车箱和船体以及印刷电路板。复合材料基体增强剂复合材料基体增强剂玻璃钢制造的破冰斧柄玻璃钢制造的破冰斧柄材料材料金属材料金属材料非金属材料非金属材料复合材料复合材料传统材料传统材料新型材料新型材料天然材料天然材料合成材料合成材料有有机机高高分分子子材材料料功能材料功能材料复合材料复合材料三大合成材料三大合成材料天然高分子材料天然高分子材料合成高分子材料合成高分子材料天然橡胶天然橡胶淀粉淀粉纤维素纤维素蛋白质蛋白质塑料塑料合成橡胶合成橡胶合成纤维合成纤维黏合剂黏合剂涂料涂料新型合成高分子材料新型合成高分子材料无机非金属材料无机非金属材料有机非金属材料有机非金属材料高分子、小分子高分子、小分子
